5. Первые шифраторы

Первый в США разработчик шифровальных машин Edward Hugh Hebern (1869-1952) заинтересовался криптологией в возрасте сорока лет. На протяжении 1912-15 годов он направил соответствующие заявки, чтобы запатентовать несколько разработанных шифровальных устройств. Вначале он разработал устройство, в которое входили две печатающие машины, соединённые с помощью 26 проводов.

При нажатии какой-либо клавиши на первой машине на второй печатался знак шифрованного текста. Каждый провод был соединён к одному и тому же контакту в течение всего времени набора открытого текста, поэтому шифрование осуществляется простым способом замены букв одного алфавита. Конечно, криптостойкость этого устройства была очень слабой, но его значимость заключалась в том, что открытый текст превращался в зашифрованный при помощи электримпульсов, проходившим по проводным линиям.

В 1917-м Edward Hugh Hebern создал и запатентовал кодирующую электромашину, в которой происходило перемешивание букв с помощью 1-го шифродиска, или ротора. Ротор представлял из себя небольшое колесо, сделанное из непроводящего ток материала. С каждой стороны этого колеса размещались по кругу равномерно столько электроконтактов, сколько было букв в выбранном алфавите. Все контакты с одной стороны диска были соединены проводами случайным образом с контактами с другой стороны диска.

При поступлении электрического импульса на контакт, соответствующий «D» с одной стороны диска, он попадал на контакт «N» с другой его стороны, и это называлось заменой букв «D» на «N». Для их ввода, в основном, использовали клавиатуру стандартной печатающей машины, а итог кодирования выводился на другое печатающее устройство или высвечивался на световой панели, содержащей электролампочки.

После кодирования первого знака колесо проворачивалось на одну позицию от начальной точки, то есть сдвигался и каждый провод в колесе. Поскольку количество позиций равнялось количеству букв алфавита, то вращение диска при кодировании первых 26 знаков сообщения появлялось столько же различных шифроалфавитов.

После того, как первые 26 букв были зашифрованы, ротор опять возвращался в начальное положение и последовательность алфавитов повторялась. С криптологической точки зрения, такое повторение было недостатком, потому что оно наступало после шифрования слишком небольшого количества букв исходного текста. Чтобы осложнить процесс шифрования, соединили в ряд несколько дисков.

В случае использования 3-х роторов электроимпульс протекал при кодировании поочерёдно через каждый ротор, который имел 26 возможных шагов. Поэтому трёхроторная машина была способна обеспечить 26x26x26=17576 различных шифроалфавитов. После зашифрования каждой буквы открытого сообщения была возможность выбора нового алфавита путём перестановки одного или нескольких дисков с целью изменения цепей прохождения тока в их проводах.

Edward Hugh Hebern сконструировал шифромашину с тремя дисками. Один из дисков принимал постоянное участие в кодировании каждого знака, поэтому получил название «быстрого» диска. Второй диск срабатывал лишь раз после того, как «быстрый» диск делал полный оборот, поэтому получил название «среднего» диска. Третий же диск назывался «медленным» и срабатывал лишь раз после того, как «средний» диск делал полный оборот.

В результате шифромашина рождала большое количество шифроалфавитов, причём каждая новая буква открытого сообщения кодировалась новым алфавитом. Кроме того, каждый ротор можно было, при необходимости, вынуть и переставить случайным образом. Первоначальная установка дисков также считалась как ещё одна переменная величина при кодировании текста шифромашиной.

Трёхроторная шифромашина ХебернаВ январе 1921-го Edward Hugh Hebern приехал в Вашингтон, вышел на представителей военно-морской связи и показал им свои изобретения. Служба военно-морской связи уже давно хотела обеспечить секретность своих телекоммуникаций. Изучив шифромашину, военные связисты удивились тому, что она могла осуществлять, и заказали две шифромашины для ВМФ США.

В 1921-м Edward Hugh Hebern организовал компанию "Электрический код Хэберна" (англ. Hebern electric code), которая впервые занялась производством американских роторных шифромашин. Поддержка ВМФ и наличие у компании десятков патентов по всему миру (как на шифромашины, так и на печатающие электромашины и т.п.) дали ему возможность успешно продать акции на огромную сумму около миллиона баксов.

В 1922-м на эту сумму Edward Hugh Hebern купил механическую мастерскую, чтобы производить штампы, литейные формы и шаблоны для роторных шифромашин. Он наконец добился финансового успеха благодаря своему изобретению в области электромеханического шифрования, поэтому решил реализовать свой бизнес в полном объёме. Осенью Hebern начал строить трёхэтажный дом, и в нём планировал разместить полировальные, инструментальные и сборочные помещения, а также другие производства для изготовления роторных шифромашин.

В конце 1922-го грандиозное предприятие по выпуску шифромашин было построено. Стоило оно более $380000, что почти в два раза превышало проектную стоимость. Военно-морское начальство уделяло большое внимание успехам изобретателя до тех пор, пока американский криптоаналитик William Frederick Friedman не «взломал» шифромашину в ходе испытаний её криптостойкости. В 1923-м шифромашина была подробно рассмотрена авторитетной криптологической военно-морской экспертной комиссией, которая в конце концов рекомендовала принять её в эксплуатацию после дополнительных усовершенствований.

Тем не менее доход «Hebern electric code» оказалась гораздо меньше оплаты строительства, и в 1924-м компания не могла заплатить свои долговые обязательства. Началась структурная и кадровая реорганизация, в результате которой Edward Hugh Hebern перестал быть президентом. Собрались возмущённые акционеры и потребовали подвергнуть его уголовному преследованию за незаконную торговлю акциями компании ($3-5 за одну акцию вместо $1).

Процесс расследования дела продолжался почти два года (1924-26). В течение этого времени флотом было заказано у «Hebern electric code» две шифромашины, за которые было заплачено $1200, а армия за две машины заплатила $1000. Судоходная фирма «Pacific Steamship» закупила ещё семь шифромашин по $20 за каждую (разные цены были связаны с разным числом роторов в шифромашине) для применения на суднах и побережье. Итальянцы приобрели ещё одну шифромашину компании «Hebern electric code»...

Чтобы прочитать полностью, напишите автору.